大型高周波水素負イオン源の開発

大型高频氢负离子源的研制

基本信息

批准号：
06780426
负责人：
竹入康彦
金额：
$ 0.58万
依托单位：
National Institute for Fusion Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、中性粒子入射加熱(NBI)装置用長寿命大型負イオン源に、高周波放電が適用できることを実証するのが主な目的である。研究によって得られた成果を以下に示す。1.プラズマ中に挿入された誘導型高周波アンテナの最適化を行った結果、1.5×10^<12>cm^<-3>以上の高密度プラズマを効率よく生成することができた。また、負イオン生成に必要なフイルター磁場を強化することにより、高周波プラズマにおける負イオン生成の最適化を行うことができ、単孔から5.5mA(電流密度4.1mA/cm^2)の負イオン電流を得ることができた。これにより、大型高周波水素負イオン源の原理実証を行うことができた。2.アンテナの絶縁保護方式を確立するため、絶縁管及び各種コーティング技術を適用した。その結果、石英ガラス管保護方式により30kWの高周波電力を1秒以上プラズマへ入力させることができ、長時間連続運転への展望が開けた。3.微量のセシウムを高周波放電中に導入することにより、従来のフィラメント・アーク放電方式と同様に、負イオン電流を増加させることができた。以上の結果により、大型高周波負イオン源が長時間運転用NBI装置に適用可能であることが示された。今後はセシウム導入の最適化を図りつつ、多孔ビーム引出し、高エネルギー加速、長時間連続運転等の実用化へ向けた研究を展開する予定である。

这项研究的主要目的是证明高频排放可以应用于中性颗粒入射加热（NBI）设备的长寿命大的负离子源。从研究中获得的结果如下。 1。由于优化了插入血浆中的电感高频天线，高密度血浆为1.5×10^<12> cm^<-3>或更高的高度产生。此外，通过增强负离子所需的滤波器磁场，可以优化高频等离子体中的负离子产生，并且可以从单个孔中获得5.5 mA（电流密度：4.1 mA/cm^2）的负离子电流（电流密度：4.1 mA/cm^2）。这允许验证大型高频氢负离子源的原理。 2。为了建立天线绝缘保护方法，应用了绝缘管和各种涂料技术。结果，石英玻璃管保护方法允许将30kW的高频功率输入到血浆中超过一秒钟，从而为长期连续操作提供了前景。 3。通过将少量的剖宫产引入高频排放中，可以增加负离子电流，类似于常规的丝状弧排出方法。以上结果表明，可以将大型高频负离子源应用于NBI设备进行长期操作。将来，我们计划优化剖析的引入，研究旨在实施实用应用，例如多孔束提取，高能量加速和长期连续运行。